世界地球日:關愛地球從我做起 保護地球刻不容緩
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本站小編建議大家平時可通過節約資源、廢舊電池集中回收、爭當環境保護監督員、參加植樹活動、愛護環境等小事做起,感染身邊的每一個人,讓我們一起來保護地球母親!
小編了解到有五種最新的科學方法能保護地球拯救地球,但是如果大家不一起愛護地球,那地球就無法沒有希望了。
一、建造遮光罩
拯救世界的第一種方法最爲昂貴,並且野心勃勃。它的目標就是減少陽光照射到地球的總量。
只要有陽光照射,人們就會用各種遮陽方式來保護自己。想象一下,整個世界都被遮住:在距地球160萬公里的地方,用一塊由16兆塊玻璃盤組成的遮光罩,來改變陽光路徑。
羅傑•安吉爾是世界上首屈一指的玻璃光學學者。他負責設計望遠鏡鏡片,比如這個位於美國亞利桑那州的全世界最強大的巨型雙筒望遠鏡。他認爲玻璃可以解決全球變暖問題。這個望遠鏡建造耗時十年,擁有最高的分辨率,處於世界領先水平,它的圖像清晰度比哈勃太空望遠鏡高十倍。羅傑•安吉爾是這個望遠鏡設計成員之一。他做過了世界上最大的鏡片,而如今他挑戰最輕的鏡片。
安吉爾:遮光板中每片光學鏡片重1克,其光學和力學原理與20噸的遮光罩原理相同。
羅傑•安吉爾計算出他只需要轉移2%的陽光就能減緩地球變暖。即便如此,所建造的遮光罩寬度仍達10萬公里。這塊遮光罩將置於距地球160萬公里的地方,即太陽軌道上的拉格朗日點,即地球和太陽之間的引力平衡點。
向太空發射一塊巨大的遮光罩,造價昂貴且困難重重。羅傑•安吉爾計算出遮光罩總重2000萬噸。一艘航天飛機只能負載23噸,每次航行費用爲4.5億美元,這意味着,需要航行87萬次,花費392萬億美元,才能將這塊遮光罩送往太空,這些費用相當於美國一年GDP的29倍。
安吉爾相信遮光罩在理論上是可行的,然而他預計的造價高達4兆美元,需30年才能完工。他希望人類能夠用智慧去處理導致地球變暖的因素,減少碳排放,這樣,遮光罩計劃就可以只是個夢想。
安吉爾:我們不是樂天派,我們不能魯莽地說“這個點子不錯,我們做吧”。希望遮光罩計劃永遠不會實施,但是,如果情況真的到了無法挽回的地步,我們就得考慮一下。
二、製造雲層
遮光罩並不是轉移太陽光、以達到降溫目的的唯一方法。美國航空航天局的另一個團隊認爲,只要能增加雲層反射率,它們也能像遮光罩一樣有效。
約翰•萊瑟姆和斯蒂芬•薩爾特提議,未來我們可以建造雲層催化器,將海水汽化,然後噴射到雲層中,使雲變厚,增強它的反射性。
萊瑟姆:如果這個雲層是世界範圍,降溫效果會更強,可以緩解全球變暖的影響。
1964年,科學家們首次嘗試製造雲層。他們發現,向富含雨水的雲層發射碘化銀,就可形成降雨。斯蒂芬•薩爾特從上世紀八十年代就開始研究雲層,現在對於他和萊瑟姆來說,最需要攻克的難關就是,在不降雨的情況下增加雲層量。薩爾特設計了一艘非常棒的大船,我們在電腦上把它畫了出來。船的作用是運輸小水滴來製造雲層。
船是由無線電操縱,而非人力。它在海中航行,就像一把大型噴射槍將水汽射向雲層。
薩爾特:他們用噴水器清洗船,當水射向船沿時,撞擊後分離成噴霧。我們想要採用三倍於兩個噴水器互相噴水的水壓,生成一片水霧,並會形成非常微小的水滴。現在我們採用的是淡水,所有的水滴最終都會蒸發。如果使用海水的話,會留下一些鹽的殘餘物,它們會通過大氣傳播開來,一小部分會進入雲層。
噴霧從噴管中射出來時,小水滴中的水分蒸發,留下潔白的鹽粒。這些鹽粒在上升到雲層的過程中,會吸引水蒸氣,水蒸氣聚集附着在鹽粒子上,將雲層變厚,使它的反射性更強。
科學家可能認爲這種方案有可能實現,但它可取嗎?人爲干預地球,改變本來就很脆弱的世界生態系統,可能會造成難以預料的後果。
三、建立硫化物隔離層
1995年,保羅•克魯岑贏得了諾貝爾獎,他解釋了南極洲上空的臭氧層空洞是如何形成的。接着世界多國政府採取行動,禁止使用造成臭氧層空洞的氟利昂,它常用於冰箱和氣霧劑中。臭氧層空洞現在正漸漸變小,然而克魯岑又開始了新的戰爭。這場戰爭的敵人就是二氧化碳和溫室效應。二氧化碳將太陽的熱量困在地表,從而使地球升溫。克魯岑從越來越多的火山爆發中找到了靈感。1991年,在東南亞發生了一場巨大的火山噴發。
皮納圖博山爆發,將1000萬噸的硫化物噴入距地表20至40公里的平流層中。
克魯岑:二氧化硫射入平流層後,隨着空氣流動而擴散到全球。開始是沿東西方向擴散,偶爾會朝南北方向飄散,這樣經過一年左右,火山往平流層噴射的污染物就均勻地擴散到整個世界。這個過程花了大約一年。
皮納圖博火山噴發2年之後,全球平均溫度降低了0.6攝氏度。硫化物阻隔了部分太陽光,它就是一個自然的降溫裝置。
柯蒂斯:大氣層中有越來越多的二氧化碳吸收熱量,而反射太陽光射線的硫類污染物卻越來越少,這樣,全球溫度就不斷升高。克魯岑的想法是,將1百萬噸硫化物發射到25000米高的平流層。他要怎樣做呢?那就是發射火箭!
克魯岑:第一步,燃燒碳氫化合物,產生火箭所需的推力,將火箭推到平流層。在平流層燃燒由火箭帶上來的氫硫化合物,生成的硫酸鹽成分可以反射所有的輻射。現在,火箭可以返回大氣層,並且可能墜落在海洋裏。我的意思是不要在有人居住的地方做這項試驗。
柯蒂斯:但是這樣做風險很大。將大量硫化物放在平流層可能造成未知的後果。可能會使酸雨增多,甚至破壞臭氧層。而保護臭氧層正是保羅•克魯岑一生都在從事的工作。
四、培育海中浮游植物
太空中的遮光罩,反射性強的密集雲層,硫化物隔離層——這些都是減少太陽威力的好點子。然而太陽並不是唯一的罪魁禍首,人類向大氣層釋放了過多二氧化碳,如果我們不能想辦法減少二氧化碳,它將進一步加劇溫室效應。在人們的第一印象中,尿液不可能成爲一個好的解決方法,然而,它的某個成分——尿素,卻是含氮豐富的肥料,幫助植物快速生長,植物同時也會吸收數量巨大的二氧化碳。科學家關注的植物並不是生長在陸地上,而是生長在海洋裏。伊恩•瓊斯是澳大利亞悉尼大學的一名海洋工程師,他的想法是用尿素使海洋植物繁盛。
從太空中可以看到,浮游植物羣可以形成數百英里長的綠色漩渦,漂流在富含營養物質的沿海水域。它們靠光合作用從海水中吸收陽光和二氧化碳。
伊恩•瓊斯:像樹一樣,它們吸收二氧化碳,釋放氧氣,這些浮游植物,這些了不起的小植物,可能會成爲拯救地球的關鍵。
伊恩•瓊斯認爲,只要在缺乏浮游植物的海域添加營養物,那片海域就會變成茂密的浮游植物森林,通過吸收二氧化碳,改變全球變暖的趨勢。
伊恩•瓊斯教授——悉尼大學
每逢下雨,雨水將營養物衝入港口,浮游植物的數量就會增加,而一旦雨季結束,浮游植物數量就會減少,正如我們今天所看到的情景。通過這個過程,我們可以測量浮游植物營養物的反應狀況。我們可以確定浮游植物的數量,先用這種儀器測出一個基礎值,然後通過電腦計算出結果。我們可以看到,在這個樣本中,固體物質的含量是2.1毫克。如果我們假設它和整個港口的物質含量相同,那麼整個港口的浮游植物含量大約是5萬噸。
這個數量級的浮游植物能吸收大約8萬噸的二氧化碳,即2萬輛車的年均二氧化碳排放量。
但是伊恩•瓊斯這種用氮來培育海洋浮游植物的方法,有一個很大的缺陷。浮游植物過量的區域,往往會引發魚類的死亡。伊恩•瓊斯說他可以將浮游植物數量控制在不傷害海洋生物的規模內。因此,只有在浮游植物不多的區域才能實施他的計劃。
也許將尿素注入海洋不會太糟糕。伊恩•瓊斯打算從氮肥廠牽一根管子,將大量的尿素導入海水,培育能吸收二氧化碳的浮游植物,以此來減緩全球變暖的趨勢。然而,我們能干預一個經過數百萬年演化形成的生態系統嗎?
瓊斯:我們已經改變了地球,一旦你開始干預自然,你就得繼續幹預它。你不要希望它會自我修復,適應由人類建立起來的新平衡。因此,自然永遠都需要人類來管理。
五、人工造林
地球物理學家克勞斯•拉克納有一個計劃,很多人都相信這個計劃能有效地減少溫室氣體。他想將二氧化碳從大氣中提取出來,然後將它儲存到地底下。
克勞斯•拉克納教授——哥倫比亞大學
要阻止氣候變遷,我們就得收回大氣中的二氧化碳。我們能做到這點,一旦二氧化碳被收集起來,我們可以將它安全地儲存成千上萬年。
克勞斯•拉克納設計了一款很棒的機器,這是一種人工合成樹,它能將二氧化碳直接從空氣中移除,留給我們更多的呼吸空間,同時產生出一種維持碳平衡的替代物。
拉克納:合成樹上有與樹葉類似的結構,當二氧化碳經過這種樹葉結構時,它會將其從空氣中提取出來。合成樹也像真樹一樣,有一個支撐它豎立的結構。也有類似於樹幹的結構,通常是一根柱子。你還可以發現類似於樹枝的物體支撐起樹葉,空氣經過樹葉時,它會吸收二氧化碳。與真樹不同的是,合成樹的樹葉排列非常密集。因爲真樹的樹葉需要暴露在陽光下才能進行光合作用,而合成樹不需要陽光,所以合成樹樹葉更加密集,而它能吸收的二氧化碳也比自然界中的樹要多。
克勞斯•拉克納希望能建造成千上萬的合成樹,就像風力電廠一樣,過濾掉二氧化碳。他估算出一棵合成樹每年能提取9萬噸二氧化碳,相當於2萬多輛車的碳排放量。
克勞斯•拉克納的合成樹可以移除部分二氧化碳,但是他收集的二氧化碳將永久地被隔離儲存。
拉克納:有一個可以儲存巨大數量二氧化碳的地方,那就是深海下的海牀裏。海牀就像是一塊多孔的石頭,可以將二氧化碳擠進它的孔中,並把它們留在那裏,因爲它的密度比水高。
柯蒂斯:採用現存的石油鑽探技術,鑽入數千米深的海牀,然後將二氧化碳氣體注入海牀,滲透到多孔的岩石中。這裏溫度很低,位置很深,因爲二氧化碳密度高於水,它將被牢牢地封存在那裏。
拉克納:二氧化碳不能從岩石中上升到海牀,因此理論上可以存儲數百萬年之久。
所有的科學家和工程師都相信他們的項目具有可行性,事實上,大部分人都只是勉強擁護這些項目。國際科學界普遍認爲,人類行爲已經引起了氣候變化。他們希望我們不用藉助於技術干預,而是形成減少碳排放的自覺性,否則他們真會準備用這五項野心勃勃的計劃來拯救世界。
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